Бегущая волна — волновое движение, при котором поверхность равных фаз (фазовые волновые фронты) перемещается с конечной скоростью (постоянной для однородной среды). Примерами могут служить упругие волны в стержне, столбе газа или жидкости, электромагнитная волна вдоль длинной линии или в волноводе[1].
В отличие от стоячих волн, бегущие волны при распространении в среде переносят энергию. С бегущей волной, групповая скорость которой отлична от нуля, связан перенос энергии, импульса или других характеристик процесса[2].
Эволюцию бегущей волны во времени и пространстве можно описать выражением:
где — амплитуднаяогибающая волны, — волновое число и — фаза колебаний. Фазовая скорость этой волны даётся выражением
где — это длина волны.
Частные случаиПравить
Стоячая волна является частным случаем бегущей волны с , где — групповая скорость волны.
То есть, две одинаковые периодические бегущие волны (в рамках справедливости принципа суперпозиции), распространяющиеся в противоположных направлениях, образуют стоячую волну[2].
Частично бегущая волнаПравить
Возникает при разных амплитудах.
ХарактеристикаПравить
Характеризуется или коэффициентом бегущей волны (КБВ), или коэффициентом стоячей волны (KCB), или коэффициентом отражения Г, равным отношению амплитуд встречных волн[2]:
KCB = 1/КБВ = (1+|Г|²)/(1-|Г|²)
По линиям передач оптимальная передача энергии требует их согласование: получение в линии режима бегущей волны — KCB=1, Г=0.
Такой режим для цепей с сосредоточенными параметрами будет соответствовать равенству внутреннего сопротивления источника сопротивлению нагрузки.